桥梁常见病害的成因及加固措施
2016-03-23
前言；随着我国国民基础设施建设的不断发展，桥梁道路建设工程越来越多， 在桥梁使用的同时却也出现了一定的问题，影响了车辆通行的舒适性与安全性。
为此，如何才能有效的对桥梁进行加固并增强桥梁的耐久性成为了桥梁设计施工人员考虑的主要问题。桥梁加固技术是在桥梁施工领域发展速度最快、用途最广的一门科学技术。桥梁加固不仅延长了原桥的使用寿命，同时还增强了原桥的承载能力。通过桥梁加固技术，不但可以更好地、及时地为现代交通运输提供服务，还能节省桥梁在施工和使用阶段的能源损耗，给人民、国家、社会带来良好的经济效益。
1．桥梁常见病害的成因
桥梁作为保障人类生命财产安全的空间载体，伴随着使用功能的转变，其自身结构时刻都面临着加固的问题，只是个中原因未必一致：有的桥梁在还没建成时，因为设计中存在缺陷施工质量问题需要加固补强，比如说桥型结构不当、设计不合理；或者由于地质原因，比如说滑坡、软基等原因致使桥梁发生病害等；有的虽然已经建成，但由于设计变更或结构老化不得不进行改造加固，如车辆荷载增大，桥梁承载不足而产生病害；有的为满足相关规定，需要对桥梁的周边部分实施改造；有的由于遭受自然灾害（如洪水、地震等）而务必采取加固措施等等。此外，桥梁结构还应该具备足够的强度，以承受作用于其上的重力及附加力；结构各部尺寸也应适当取其大小，以使其承受轴向压力时的构件不至于发生扭曲，导致结构的稳定性丧失；结构各部必须具有足够的刚度，以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形。面对这一系列问题，道路桥梁的加固改造工程也越来越多。所以说，结构设计工作者非但要能熟练掌握桥梁结构设计的细节，还需要根据桥梁工程新的发展趋势，了解并运用到桥梁的加固设计工作。
一般来讲，桥梁在运行使用的过程中，要受到各种车辆的荷载压力，并在长期的风吹日晒的自然环境中，这样不可避免的就要受到不同程度的损坏。
桥梁的裂缝病害主要可以分为以下几种：主拱圈裂缝（主拱圈中波纵向裂缝：肋、波连接处裂缝；拱肋裂缝；横系梁裂缝）；主梁裂缝及主梁变形：墩强身裂缝；腹拱、立墙病害；腹拱圈及立墙上也多发生裂缝：主拱圈轴线下降；桥台后座变形严重；桥面变形及破碎；牛腿裂缝；桥面及伸缩缝裂缝等。
2.桥梁结构加固原则
2.1总体效应原则
虽然在结构加固中，实施对象仅仅是桥梁的危险构件，但还应当考虑到加固之后整体结构体系会发生何等改变。所以，在设计桥梁结构加固方案时，应对桥梁的总体进行综合分析，以保证桥梁结构的整体性能不被破坏。
2.2调查研究原则
在确定桥梁结构加固设计方案之前，应该对已有结构进行全面检查和可靠性分析，在掌握已有结构的性能、构造以及缺陷等资料的同时，对结构的受力情况与持力水平进行分析，为以后确定加固设计方案奠定基础。
2.3设计方案的优化原则
在确定加固方案之前，对加固方案的选择并不是唯一的，到底选择哪一种方案，这要通过优化原则来加以断定。这其中应该尽量满足工程的综合经济指标，考虑加固施工的特点和加固技术的水平，在加固方案的设计和施工组织上采取恰当的手段，减少对外界环境和局部构件的影响，尽可能地缩短工期。
2.4最大化利用的原则
原道路桥梁结构经过加固后，往往还具备一定的承载能力。所以，在加固时应尽可能地降低对原桥梁结构的损坏，以保证原有结构的使用性能不被破坏；对于那些已有的结构或构件，在经过结构检测与可靠性鉴定的分析之后，在对其结构构造与承载性能有了全面了解的基础上，应该尽量地保留并使用。
3．桥梁加固措施
为了能够保证桥梁使用的稳定性和安全性，对于桥梁出现病害的情况需要及时发现并采取有效的加固措施来对桥梁进行加固。而由于不同部位的病害产生的原因有所不同，因此其加固的技术方法和加固方案也是各不相同的。以下我们就以主梁、桥面、桥台后座、主拱圈以及挂梁牛腿这几个部位为例，探讨桥梁的具体加固措施方法。
3.1原桥主梁加固
加固增强方法很多，如：以锚喷或现浇混凝土方法增加桥梁受拉区钢筋及加大梁身断面；以钢板粘贴加固增强；以体外预应力加固增强等。结合经验，笔者认为应采用：先用体外预应力加固增强，再以喷射混凝土将其覆盖的方案。此方案既可解决预应力钢材防锈蚀问题，又可避免其直接受大气温度影响，同时喷射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。
利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁，其上安装预制的微弯板：在挑梁悬臂部分架设预制的门形人行道梁。两边桥孔人行道梁较主梁长，一端支承在边墩挑梁上，一端支承在路堤上特设的支墩上，此举系为了避免加宽桥台；在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间，用混凝土浇筑桥面加宽部分，桥面铺装层混凝土同时浇筑形成净9m行车道，在桥面铺装层及桥面加宽部分，均设置了钢筋网，使整体性能加强：桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心，将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡，使其能随温度收缩。伸缩缝中充填聚氨脂材料。
3.2桥面加固
原桥面多缺乏稳定而坚实的基层，整体性差，有必要将原桥面彻底清除，并挖除部分砂砾垫层，其上浇筑钢筋砼桥面。
3.3桥台后座加固
将桥台后座上路面除去，改成30#钢筋砼单向简支预制板，支承于两侧墙上。用φ24mm锚固钢筋使之与侧墙相接，其上铺装砼桥面，钢筋砼板与后座填料间有空隙，使活载压力直接作用在侧墙上，从而减去了活载引起的对侧墙的土压力，并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。
